一种激光打孔方法及其打孔装置

摘要

本发明公开了一种激光打孔方法及其打孔装置，工件保持不动，先加工出小孔D1，再加工出孔径为(2/5)D3～(3/4)D3的孔D2，最后旋切得到要求的孔D3。装置包括相互联接的激光器及其光学导光部件、激光聚焦镜部件等；激光聚焦镜部件从上到下主要是X轴、Y轴45度全反镜、上导轨架、X轴移动架、中间导轨架、Y轴移动架、聚焦镜头；X轴移动架可沿上导轨架X轴向相对滑动，Y轴移动架沿中间导轨架Y轴向相对滑动。本发明适合打的孔的孔径D3为0.5mm～2mm，加工质量高。

主权项

1.一种激光打孔方法，其特征在于：激光打孔的步骤为：[1].对工件上需要打孔的位置进行定位，调整好激光聚焦镜的位置；[2].根据工件上需要打孔的孔径及深度与能量的关系式，调整激光器的各个输出参数，输出能量为E₁的激光脉冲，$D=2{\left[\frac{3E}{\pi (L_B+2L_M)}\right]}^{1/3},$$H=2{\left[\frac{3E}{\mathrm{\pi t}{g}^2\theta (L_B+2L_M)}\right]}^{1/3},$式中E为激光能量(J)，L_B为加工工件材料的汽化比能(J/cm ²)，L_M为加工材料的熔化热比能(J/cm²)，θ为激光进入材料时的发散半角(rad)，H为激光打孔的深度，即所加工材料的厚度，D为激光所打孔的孔径；输出的是高峰值功率的调制激光脉冲，功率范围为10⁶W/CM²～10⁹W/CM²；[3].根据工件材料性质采用合适的辅助气体，并在辅助气体保护下输出能量为E1的调制激光脉冲，将工件穿透，得到小孔D₁；[4].重新调整激光器的各个输出参数，要发射的为自由运转激光脉冲，能量范围为5E₁～10E₁；[5].工件的位置保持不变，在辅助气体的保护下，输出自由运转激光脉冲，在步骤[3]中得到的所述小孔D₁的基础上继续进行打孔，得到孔径尺寸范围为的孔D₂；[6].再次调整激光器的各个输出参数，输出能量为E₁的调制激光脉冲；[7].工件的位置保持不变，在辅助气体的保护下，调整激光聚焦镜的位置，利用输出的能量为E1的调制激光脉冲，对孔D₂旋切，修复孔壁的再铸层和微裂纹，并获得所要求的孔径D₃。